Шкивы передач зубчатым ремнем
Шкив передачи представляет собой зубчатое колесо (рие. 25.1), головки зубьев которого срезаны до диаметра, расположенного ниже делительной окружности (делительная окружность шкива совпадает с нейтральным слоем ремня).
Диаметры вершин зубьев шкива:
для ведущего шкива
для ведомого шкива
где t—расстояние от впадины зуба ремня до осевой линии троса (табл. 25.1); С— поправка на диаметр вершин зубьев к диаметру шкива для более равномерного нагружения зубьев с учетом податливости металлокорда ремня, мм:
Ширина В шкивапри ширине b ремня:
Зубья на шкивах нарезают специальными фрезами методом обкатки (см. § 11.7).
Окружные шагашкивов по средней линии зубьев (рис. 25.4)
Таблица 25.5. Результаты подбора ременных передач
Ремень передачи | а, мм | d1,, мм | d2, мм | В, мм | F0, н | Fn, Н |
Плоский резинотканевый | 11ЗО | |||||
Клиновой сечения А | ||||||
Клиновой сечения SPZ | ||||||
Поликлиновой сечения К | ||||||
Зубчатый |
Из таблицы видно, что передача плоским ремнем характеризуется наибольшим межосевым расстоянием и большими диаметрами и шириной шкивов. Наименьшее межосевое расстояние имеют передачи поликлиновым и зубчатым ремнями. В передаче зубчатым ремнем наименьшая ширина шкива и небольшая нагрузка на валы.
Окончательный выбор оптимального варианта ременной передачи производят по результатам комплексной оценки привода.
Контрольные вопросы
1. Каков принцип работы передачи зубчатым ремнем? Ее достоинства и недостатки.
2. Чем обусловлена область применения передачи зубчатым ремнем?
3. Как устроен зубчатый ремень? Какие бывают ремни по способу изготовления?
4. Каковы критерии работоспособности передачи зубчатым ремнем?
5. Для чего в передаче зубчатым ремнем создают предварительное натяжение ремня?
Глава 26
Цепные передачи
Общие сведения
Цепная передача — это передача зацеплением с гибкой связью. Состоит из ведущей и ведомой звездочек, огибаемых цепью, которая передает движение (рис. 26.1, а и б).
Достоинствацепных передач. 1. По сравнению с зубчатыми цепные передачи могут передавать движение между валами при значительныхмежосевых расстояниях (до 8 м). 2. По сравнению с ременными передачами: более компактны, передают ббльшие мощности, требуют значительно меньшей силы предварительного натяжения, обеспечивают постоянство передаточного числа (отсутствуют скольжение и буксование). 3. Могут передавать движение нескольким звездочкам одной цепью.
Недостатки. 1. Значительный шум при работе вследствие удара звена цепи о зуб звездочки при входе в зацепление, особенно при малых числах зубьев и большом шаге (этот недостаток ограничивает приме- :) нение цепных передач при больших скоростях). 2. Сравнительно быст- I рое изнашивание шарниров цепи; необходимость применения системы смазывания. 3. Удлинение цепи из-за износа шарниров и сход ее со звездочек, что требует применения натяжных устройств.
Применение.Цепные передачи применяют в станках, промышленных роботах, транспортных, сельскохозяйственных и других машинах для передачи движения между параллельными валами на значительные расстояния, когда применение зубчатых передач нецелесообразно, а ременных невозможно.
Наибольшее применение получили цепные передачи мощностью до 120 кВт при окружных скоростях до 15 м/с.
Приводные цепи
Приводная цепь — главный элемент цепной передачи-» состоит из | соединенных шарнирами отдельных звеньев. Помимо приводных бывают 'тяговые и грузовые цепи, которые в этом курсе не рассматриваются. I
Основные типы стандартизованных приводных цепей: роликовые, втулочные и зубчатые.
Роликовые приводные цепи.Состоят из двух рядов наружных и внутренних пластин (рис. 26.2). В наружные пластины запрессованы валики, пропущенные через втулки, запрессованные, в свою очередь, во внутренние пластины. На втулки предварительно надеты свободно вращающиеся закаленные ролики. При относительном повороте звеньев валик проворачивается во втулке, образуя шарнир скольжения. Зацепление [
Рис. 26.2. Приводная роликовая однорядная цепь: 1—соединительное звено; 2—переходное звено
цепи со звездочкой происходит через ролик, который, поворачиваясь на втулке, перекатывается по зубу звездочки. Такая конструкция позволяет выравнять давление зуба на втулку и уменьшить изнашивание как втулки, так и зуба.
Пластины очерчены контуром, напоминающим цифру восемь и обеспечивающим равную прочность пластины-во всех сечениях. Концы валиков расклепывают, поэтому звенья цепи неразъемны.
Соединение концов цепи при четном числе ее звеньев производят соединительным звеном 1, при нечетном — переходным звеном 2 (рис. 26.2), которое менее прочно, чем основные. Поэтому стремятся применять цепи с четным числом звеньев.
Роликовые цепи имеют широкое распространение. Их применяют при скоростях v<15 м/с (табл. 26.1).
Таблица 26.1. Цепи приводные роликовые однорядные нормальной серии (выборка)см. рис. 26.2
Шаг цепи р, мм | Диаметр валика da, мм | Ширина внутреннего звена В, мм | Разрушающая сила /L, кН | Масса qM 1 м цепи, кг/м |
19,05 25,4 31,75 | 5,94 7,92 9,53 | 17,75 22,61 27,46 | 31,8 60,0 89,0 | 1,9 2,6 3,8 |
Втулочные приводные цепипо конструкции подобны роликовым, но не имеют роликов, что удешевляет цепь, уменьшает ее массу, но существенно увеличивает износ втулок цепи и зубьев звездочек. Втулочные цепи применяют в неответственных передачах при v < 1 м/с.
Втулочные и роликовые цепи изготовляют однорядными (рис. 26.2) и многорядными (рис. 26.3) с числом рядов 2, 3 и 4. Многорядная цепь с меньшим шагом позволяет заменить однорядную с большим шагом и тем самым уменьшить диаметры звездочек, снизить динамические нагрузки в передаче.
Рис. 26.3. Приводная
втулочная двухрядная
цепь
Многорядные цепи могут работать при больших скоростях движения цепи. Нагрузочная способность цепи возрастает почти прямо пропорционально числу рядов.
Зубчатые приводные цеписостоят из звеньев, составленных из набора пластин, шарнирно соединенных между собой (рис. 26.4). Каждая пластина имеет по два зуба со впадиной между ними для размещения; зуба звездочки.
Число пластин определяет ширину цепи В, которая, в свою очередь, зависит от передаваемой мощности. Рабочими гранями являются торцовые плоскости (грани) пластин, расположенные под углом 60°. Этими гранями каждое звено цепи вклинивается между двумя зубьями звездочки, имеющими трапециевидный профиль (см. ниже рис. 26.7). Благодаря этому зубчатые цепи работают более плавно, с небольшим
А- А-А
Рис. 26.4. Приводная зубчатая цепь
Рис. 26.5. Шарниры зубчатых цепей:
а — шарнир трения скольжения; б— шарнир трения качения
шумом, лучше воспринимают ударную нагрузку и допускают более высокие скорости.
Для устранения бокового сползания зубчатой цепи со звездочек применяют направляющие пластины 1 (рис. 26.4), расположенные по середине ширины цепи или щ ее бокам. Для внутренних направляющих пластин на зубьях звездочек делают прорези (см. рис. 26.7).
Относительный поворот звеньев обеспечивают шарниры скольжения или качения.
Шарнир скольжения (рис. 26.5, а) состоит из валика и двух сегментных вкладышей 1 и 2, длина которых равна ширине цепи. Вкладыш 1 закреплен в фигурных пазах пластин А, вкладыш 2— в пазах пластин Б. При относительном повороте пластин вкладыш 2 скользит по валику, поворачиваясь в пазах пластин А, а вкладыш / — соответственно в пазах пластин Б. Шарнир допускает поворот пластины на угол
φ mах=30\
Шарнир качения (рис. 26.S, б) состоит из двух призм 3 и 4 с цилиндрическими рабочими поверхностями, которые и обеспечивают тре-
ние качения. Длина призм равна ширине цепи. Призма 3 закреплена в фигурных пазах пластин А, призма 4— в пазах пластин Б. При повороте звеньев призмы обкатываются одна по другой. Цепи с шарнирами качения более дорогие, но имеют наименьшие потери на трение. По сравнению с роликовыми зубчатые цепи тяжелее и дороже. Их применяют при скоростях v<35 м/с (табл. 26.2).
Таблица 26.2. Приводные зубчатые цепи с шарнирами качения (выборка)
Шаг цепи р, мм | Ширина цепи В, мм | Разрушающая сила на 1 мм ширины Fr, Н/мм | Масса qM\u цепи на 10 мм ширины, КГ/(М'ММ) |
12,70 15,875 19,05 | 22,5...52,5 (через 6 мм) 30...70 (через 8 мм) 45..93 (через 12 мм) | 0,58 0,72 0,87 |
Преимущественное применение имеют передачи роликовыми и втулочными цепями.
Материал цепей.Цепи должны быть износостойкими и прочными. Пластины цепей изготовляют из сталей марок 50, 40Х и других с закалкой до твердости Н = 40...50 HRC. Валики, втулки, ролики и призмы — из цементуемых сталей марок 20, 15Х и других с закалкой до твердости Н = 52...65 HRC.
Шаг цепир является основным параметром цепной передачи. Чем больше шаг, тем выше нагрузочная способность цепи, но сильней удар звена о зуб в момент набегания на звездочку, меньше плавность, сильнее шум, больше износ шарниров. При больших скоростях принимают цепи с малым шагом.
В быстроходных передачах при больших мощностях рекомендуют цепи малого шага: зубчатые большой ширины или роликовые многорядные.
Максимальное значение шага цепи ограничивают частотой вращения малой звездочки по условиюn1 < n1mах (табл. 26.3).
Таблица 26.3. Наибольшие допустимые частоты вращения n1mах малой звездочки
Тип цепи | Частота вращения n1mах, мин-1, при шаге р, мм | |||||
12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 38,1 | |
Роликоваяи втулочная Зубчатая |
Звездочки
Звездочки цепных передач отличаются от зубчатых колес лишь профилем зубьев, размеры и форма которых зависят от типа цепи (рис. 26.6 и 26.7).
Рис. 26.6. Звездочки роликовой и втулочной цепей
Рис. 26.7. Звездочка зубчатой цепи
Делительная окружность звездочекпроходит через центры шарниров цепи. Из треугольника Оас (рис. 26.7)
где z — число зубьев звездочки.
Шагр у звездочек измеряют по хорде делительной окружности (рис. 26.6 и 26.7). Делительный диаметр звездочки для зубчатых цепей больше ее наружного диаметра.
Для увеличения долговечности цепной передачи принимают по возможности большее число зубьев меньшей звездочки. При малом числезубьев в зацеплении находится небольшое число звеньев, что снижает плавность работы передачи и увеличивает изнашивание из-за большого угла поворота шарнира.
Число г, зубьев малой звездочкипринимают из условий обеспечения минимальных габаритов и плавного хода передачи:
для роликовых и втулочных цепей
для зубчатых цепей
где u — передаточное число.
Минимально допустимое число зубьев малой звездочки роликовых и втулочных цепей принимают: при высоких частотах вращения z1 min = 19...23; средних z1 min = 17...19; низких z1 min = 13...15. В передачах зубчатыми цепями z1 min больше на 30%.
При износе шарниров и увеличении в связи с этим шага цепь стремится подняться по профилю зубьев, причем тем выше, чем больше число зубьев звездочки. При большом числе зубьев даже у мало изношенной цепи в результате радиального сползания по профилю зубьев цепь соскакивает с ведомой звездочки.
Поэтому максимальное число зубьев большой звездочки ограничивают: для втулочной цепи z2max < 90; для роликовой z2max <120; для зубчатой z2max < 140.
Предпочтительно принимать нечетные числа зубьев звездочек, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному ее изнашиванию.
Материал звездочекдолжен быть износостойким и хорошо сопротивляться ударньШ нагрузкам. Звездочки изготовляют из сталей марок 50, 40Х и других с закалкой до твердости 45...55 HRC или из цементуемых сталей марок 15, 20Х и других с закалкой до 55...60 HRC. С целью снижения уровня шума в передачах с легкими условиями работы (Р<5 кВт, v<8 м/с) зубчатый венец звездочек изготовляют из полиамидов и стеклопластиков.
Дата добавления: 2020-05-20; просмотров: 537;